Карьер — это горное предприятие, где открытым способом добывают полезные ископаемые. В России функционирует свыше сотни предприятий по открытому методу добычи угля. В карьерах, или угольных разрезах — что то же самое, таким способом выдают на-гора около 60% от всей добычи угля. Из технологической цепочки открытой разработки самым трудоемким и дорогостоящим процессом считается транспортирование горной массы. Доля затрат на транспорт в карьере в себестоимости добычи продукции открытым методом составляет примерно 40-50%, а в иных случаях в глубоких карьерах — почти 60% от общей стоимости. К основным типам работ карьерного транспорта обычно относят транспортирование добытого ископаемого из забоя в разрезе на поверхность земли, к приемным бункерам брикетных или обогатительных фабрик, к погрузочным бункерам с целью отправки потребителям и т. д. К вспомогательному характеру работ транспорта в карьере относят  доставку в разрез оборудования, материалов и запчастей, а в глубоких разрезах — подвоз продуктов питания и рабочего персонала. Важнейшими видами карьерного транспорта считаются железнодорожный и автомобильный, конвейерный и канатный, комбинированный и др. Наиболее экономичным из всех является железнодорожный транспорт. Он получил в России самое широкое применение. За границей железнодорожная откатка не смогла получить такого значимого развития вследствие больших капитальных затрат. Железнодорожный специальный транспорт главным образом используется на разрезах большой и средней производственной мощности в процессе разработки значительных по площади месторождений. Он считается наиболее эффективным при массовой доставке грузов на относительно небольшие расстояния. К настоящему времени условия на открытых разработках серьезно усложнились. За последние десятилетия открытый метод добычи развивался столь быстрым образом, что сегодня почти все «сливки» уже выбраны, потребности же в сырье продолжают лишь расти. Вывод уже очевиден — спускаться за ископаемым глубже. Для справки: наиболее глубоким из угольных карьеров является Коркинский, там глубина разработки уже превысила 450 м. Такие разрезы в Кузбассе, как Междуреченский, Кедровский, им. 50-летия Октября, уже достигли глубины свыше 200 м. Основное количество добычи продукции на тех же разрезах в ближайшие годы будет производиться за счет освоения более глубоких горизонтов.

P align=justify>Карьер — это горное предприятие, где открытым способом добывают полезные ископаемые. В России функционирует свыше сотни предприятий по открытому методу добычи угля. В карьерах, или угольных разрезах — что то же самое, таким способом выдают на-гора около 60% от всей добычи угля. Из технологической цепочки открытой разработки самым трудоемким и дорогостоящим процессом считается транспортирование горной массы. Доля затрат на транспорт в карьере в себестоимости добычи продукции открытым методом составляет примерно 40-50%, а в иных случаях в глубоких карьерах — почти 60% от общей стоимости. К основным типам работ карьерного транспорта обычно относят транспортирование добытого ископаемого из забоя в разрезе на поверхность земли, к приемным бункерам брикетных или обогатительных фабрик, к погрузочным бункерам с целью отправки потребителям и т. д. К вспомогательному характеру работ транспорта в карьере относят  доставку в разрез оборудования, материалов и запчастей, а в глубоких разрезах — подвоз продуктов питания и рабочего персонала. Важнейшими видами карьерного транспорта считаются железнодорожный и автомобильный, конвейерный и канатный, комбинированный и др. Наиболее экономичным из всех является железнодорожный транспорт. Он получил в России самое широкое применение. За границей железнодорожная откатка не смогла получить такого значимого развития вследствие больших капитальных затрат. Железнодорожный специальный транспорт главным образом используется на разрезах большой и средней производственной мощности в процессе разработки значительных по площади месторождений. Он считается наиболее эффективным при массовой доставке грузов на относительно небольшие расстояния. К настоящему времени условия на открытых разработках серьезно усложнились. За последние десятилетия открытый метод добычи развивался столь быстрым образом, что сегодня почти все «сливки» уже выбраны, потребности же в сырье продолжают лишь расти. Вывод уже очевиден — спускаться за ископаемым глубже. Для справки: наиболее глубоким из угольных карьеров является Коркинский, там глубина разработки уже превысила 450 м. Такие разрезы в Кузбассе, как Междуреченский, Кедровский, им. 50-летия Октября, уже достигли глубины свыше 200 м. Основное количество добычи продукции на тех же разрезах в ближайшие годы будет производиться за счет освоения более глубоких горизонтов.

Особенности транспортирования
Увеличение глубины в карьерах для ведения горных работ потребует решения большого ряда технологических задач, и в том числе крайне важной — обеспечить функционирование транспортной системы. Растет грузопоток, одновременно увеличивается глубина транспортировки, плюс связанные с этим определенные ухудшения условий (загазованность, обводненность, увеличение затяжных подъемов и др.). Основными особенностями карьерного железнодорожного спецтранспорта являются относительно маленькие расстояния транспортирования; увеличение общего расстояния транспортирования ввиду углубления работ в карьерах; наличие множества больших подъемов либо уклонов на транспортных коммуникациях; стесненность условий для движения на действующих горизонтах, что требует использования минимальных радиусов закругления при проходе средств транспорта; значительное число перегонов, которые требуют организации весьма сложных схем для движения транспортных средств; большая трудоемкость работ при перемещении транспортных коммуникаций и линий контактной сети; повышенный износ транспортных средств вследствие существенной ударной нагрузки, в особенности же в процессах погрузки и разгрузки продукции. Вся эта специфика предъявляет определенные требования к транспортированию с тем, чтобы используемый вид транспортных средств обеспечивал нормальный ход всего технологического процесса при добыче продукции с наибольшей эффективностью. На карьерах преимущественное распространение получила железнодорожная спецтехника с электрической тягой. Достоинствами электрической тяги считаются возможность преодоления транспортными средствами подъемов до 40%, а при использовании моторных вагонов в составе тяговых агрегатов — примерно до 70% , что сокращает расстояния транспортирования; возможность продвижения по кривым с малым радиусом; возможность повышения сцепной массы у транспортных средств путем функционирования по системе многих единиц — соединение двух и более локомотивов, которые управляются бригадой с одного из них; при остановках транспортное средство не потребляет электроэнергию, что важно в процессе стоянок под погрузкой либо разгрузкой, экипировкой и на постах профилактических осмотров. Основными видами карьерной спецтехники с электрической тягой при перевозке горных материалов в процессе открытого метода разработки месторождений являются тяговые агрегаты.

Тяговый агрегат
Тяговый агрегат — это железнодорожный подвижной состав из локомотива и специальных вагонов — моторных думпкаров, которые оборудованы тяговыми электродвигателями. Применение грузовых вагонов, то есть думпкаров, в качестве тяговых единиц дает возможность примерно в два раза повысить сцепную массу и увеличить количество гружёных вагонов в составе. Моторный думпкар – это саморазгружающийся вагон, который приводится в движение тяговыми электродвигателями, что смонтированы на его осях. Такие моторные думпкары (один либо два), используемые в составе тяговых агрегатов, обычно выполняются в виде четырёхосных единиц. Главное достоинство моторного думпкара состоит в том, что сцепной вес создаётся загружаемой в его кузов горной породой. Грузоподъёмность одного моторного думпкара — около 40-45 т. Такие думпкары в составе тягового агрегата способны преодолевать подъем примерно до 75%, что очень важно для глубоких разрезов. Именно способность преодолевать крутые подъемы с увеличенным сцепным весом является принципиальным отличием между обычной железнодорожной и спецтехникой в карьерах. Применение спецтранспорта позволяет значительно сократить объем всех горно-капитальных работ. Благодаря подобным свойствам тяговые агрегаты сегодня получили широкое распространение на многих горнодобывающих предприятиях, в угольных разрезах страны, в том числе и в СФО. Использование тяговых агрегатов на весьма крупных предприятиях угольной промышленности ( например, в разрезах Кузнецкого бассейна) играет значительную роль в интенсификации всего горного производства. На карьерах Кузбасса, Сибири широко используются тяговые агрегаты производства Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ). Такие машины переменого тока под наименованием НП1, изготовленные на НЭВЗе, предназначены для перевозки грузов на открытых горных разработках. Сегодня НП1 заменяет тяговые агрегаты устаревших марок ОПЭ1 и ОПЭ2. Конструкция данного тягового агрегата допускает работу в составе: а) электровозной секции и двух моторных думпкаров; б) электровозной секции и одного моторного думпкара; в) электровозной секции. Такая железнодорожная спецтехника имеет свои конструктивные особенности. В кузове локомотива расположена центральная кабина. С целью улучшения обзора для машиниста боковые стенки кабины управления на этой модели выступают за боковые стенки самого кузова. Разработчики предусмотрели естественную вентиляцию и искусственное кондиционирование. Кабина локомотива выполнена с учетом самых современных эргономических и эстетических требований. Там установлены главный и вспомогательный пульты для управления. На главном пульте смонтированы органы управления машиной, соответствующие контрольные и измерительные приборы, устройства для сигналов. На вспомогательном пульте установлен маневровый контроллер. Тяговый агрегат оборудован мощной системой быстрого снижения скорости и экстренной остановки движущегося поезда — пневматическим автоматическим, реостатным и пневматическим прямодействующим, а также ручным и магниторельсовым тормозами. В Сибири климатические условия особые, эту специфику для заказчиков учитывали разработчики такой железнодорожной спецтехники. Тяговые агрегаты созданы для работы в чрезвычайных климатических условиях, при температуре почти до минус 60° по Цельсию. Предусмотрена система очистки и подачи воздуха при работе агрегатов в условиях повышенной запыленности и загазованности, снежных бурь с мелкодисперсным снегом, обильных дождей. Дверь в кабину локомотива сделана плотной, лобовое стекло хорошо прогревается. Практически во всех последних разработках использовались материалы, узлы и комплектующие изделия российского производства. Техника непременно проходит эксплуатационные и сертификационные испытания.

Роль путей
Невозможно эффективное функционирование железнодорожной спецтехники (увеличенный вес составов и крутые подъемы) в угольных разрезах без проведения на надлежащем уровне путевых работ и должного содержания путей. Преимущественное распространение на угольных карьерах получила относительно широкая колея. В целом расстояние внутрикарьерной транспортировки составляет примерно от 2 до 5 км, а с учетом поверхности — уже приблизительно от 12 до 15 километров. Схемы железнодорожных путей разреза во многом определяются планом и схемой вскрытия карьера. Пути железнодорожного транспорта в карьерах по назначению и месту расположения, а также условиям их эксплуатации делятся на временные (при сроке службы менее 1 года), перемещаемые по мере продвижения фронта горных работ и постоянные (при сроке службы свыше 1 года). К передвижным (или временным) путям обычно относят погрузочные пути добычных и вскрышных уступов (то есть забойные пути), разгрузочные пути (то есть отвальные пути), а также пути тупиковых и скользящих съездов. К постоянным же (или стационарным) путям относят основные траншейные пути, поверхностные пути к местам разгрузки составов, станционные, а также пути различных ремонтных участков, хозяйственных грузов и др. В разрезах нашей страны примерно 30% железнодорожных путей временные (передвижные). Приблизительно 30% всех путей проходят на криволинейных участках  и свыше 20% имеют уклоны, которые превышают 10%. Большая часть путей на разрезах поставлена на щебеночный и гравийный балласт. Балластировка всех путей полностью механизирована. Существенным фактором, что сдерживает развитие железнодорожного транспорта, считается необходимость выполнения больших объемов путевых работ. Многие схемы технологических коммуникаций для железнодорожных транспортных средств, как правило, таковы, что не в состоянии обеспечивать требуемого уровня применения транспортной спецтехники ввиду длительных обменных операций. Регулярные попытки серьезно изменить это положение пока не везде приводят к ощутимым результатам. На деле время обмена составов у экскаватора остается фактически соизмеримым со временем погрузки поезда. На разрезах с железнодорожным транспортом обычно значительна доля временных отвальных и забойных путей, которые требуют периодической передислокации на новые участки. Существенным резервом повышения эффективности функционирования железнодорожного транспорта считается совершенствование технологических процессов и на подъездных путях. Важным направлением совершенствования и развития транспорта в разрезах является увеличение уклонов путей примерно от 60 до 80%, что даст возможность увеличить глубину ввода железнодорожной спецтехники в разрезы примерно от 350 до 450 метров.

***
Угольная промышленность Российской Федерации предполагает, исходя из Государственной программы развития угольной отрасли на период до 2030 года, довести добычу угля в 2030 году открытым методом до 268,2 млн тонн на 82 разрезах, против 255,1 млн тонн на 137 разрезах в 2012 году. Сокращение числа угольных карьеров с 137 до 82 должно обязательно сопровождаться повышением их среднегодовой производственной мощности с 1,93 до 3,27 млн тонн (в 1,7 раза), что невозможно осуществить без эффективной организации транспортирования горной массы, естественно, в том числе железнодорожной спецтехникой. Выбор эффективной транспортной системы для угольного разреза требует всестороннего анализа очень многих взаимосвязанных факторов, в том числе и учета прогнозирования всей ситуации на десятилетие вперед. Сегодня эта задача усложняется убыстряющимся прогрессом, внедрением инновационных видов технологического оборудования и процесса. Решение, которое вчера еще было рентабельно и эффективно, сегодня уже не всегда себя оправдывает. Дальнейшее развитие карьерного железнодорожного спецтранспорта связано с ростом грузоподъемности, повышением его надежности и срока службы, содержанием путей и дорог в качественном состоянии.